第一篇：寬帶智能網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)

寬帶智能網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)

一、寬帶智能網(wǎng)研究的內(nèi)容

未來的信息網(wǎng)絡(luò)將朝著寬帶化、個(gè)人化、智能化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的單一媒體的話音業(yè)務(wù)或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已逐漸不能滿足人們的要求，人們希望能夠通過多媒體的方式進(jìn)行信息交互。這些多媒體業(yè)務(wù)包括寬帶視頻會(huì)議、以及等。多媒體業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是對(duì)要求較高，需要較高的帶寬，一般都涉及多用戶、多連接、多媒體。目前，實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)的方式基本上是一種平臺(tái)，一種業(yè)務(wù)的資源很難為另一種業(yè)務(wù)所共用。所有這些造成多媒體業(yè)務(wù)使用成本高，業(yè)務(wù)的靈活性較差，所以盡管寬帶多媒體業(yè)務(wù)具有潛在的巨大市場(chǎng)，但是由于使用價(jià)格昂貴，普通用戶不敢使用，造成市場(chǎng)拉動(dòng)缺乏，限制了它的發(fā)展。

寬帶智能網(wǎng)就是研究在以為基礎(chǔ)的寬帶網(wǎng)絡(luò)上利用智能網(wǎng)技術(shù)如何開發(fā)各種多媒體業(yè)務(wù)。寬帶智能網(wǎng)不是簡單地將多種業(yè)務(wù)集成，它的目的是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可編程的業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活加載、擴(kuò)展和新業(yè)務(wù)的增加。與以往的業(yè)務(wù)提供方式不同，寬帶智能網(wǎng)能夠在一個(gè)平臺(tái)上提供多種業(yè)務(wù)（寬帶智能網(wǎng)能支持的業(yè)務(wù)如表所示），實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)之間的資源共用，這樣可以有效地降低多媒體業(yè)務(wù)的運(yùn)營成本，使用戶更容易接受；寬帶智能網(wǎng)使得業(yè)務(wù)的擴(kuò)展更加靈活，這樣能適應(yīng)不斷增長和變化的客戶化需求。由此可見，寬帶智能網(wǎng)能有效地解決當(dāng)前寬帶網(wǎng)絡(luò)提供多媒體業(yè)務(wù)的瓶頸問題。

表寬帶智能網(wǎng)能支持的多媒體業(yè)務(wù)

類型好范文版權(quán)所有

業(yè)務(wù)舉例

連接方式

會(huì)話型業(yè)務(wù)

可視電話

點(diǎn)到點(diǎn)

檢索型業(yè)務(wù)

視頻點(diǎn)播

多點(diǎn)到點(diǎn)

會(huì)議型業(yè)務(wù)

視頻會(huì)議遠(yuǎn)程教學(xué)遠(yuǎn)程醫(yī)療

點(diǎn)到多點(diǎn)或多點(diǎn)到多點(diǎn)

消息型業(yè)務(wù)

多媒體郵件

點(diǎn)到點(diǎn)

分配型業(yè)務(wù)

廣播式電視

點(diǎn)到多點(diǎn)

二、寬帶智能網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

⒈體系結(jié)構(gòu)

如圖所示，給出與以為骨干交換機(jī)的寬帶網(wǎng)絡(luò)綜合的體系結(jié)構(gòu)。

圖中，由交換機(jī)擴(kuò)展而成，除了接續(xù)功能外，上有基本的呼叫狀態(tài)模型，它能向提供詳細(xì)的呼叫事件，這些呼叫事件作為點(diǎn)的形式出現(xiàn)。按照業(yè)務(wù)的需要，可以在基本呼叫狀態(tài)模型中設(shè)置需要上報(bào)的點(diǎn)。呼叫狀態(tài)模型監(jiān)視每個(gè)呼叫的狀態(tài)，將觸發(fā)的點(diǎn)事件上報(bào)給，使能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)呼叫過程的監(jiān)控。

作為業(yè)務(wù)控制點(diǎn)，包括和功能實(shí)體。的主要功能是完成業(yè)務(wù)邏輯的執(zhí)行。對(duì)于每個(gè)業(yè)務(wù)，都有一個(gè)業(yè)務(wù)輪廓文件，用于記錄業(yè)務(wù)、用戶相關(guān)的信息?？赏ㄟ^監(jiān)測(cè)上報(bào)的呼叫事件對(duì)控制，從而達(dá)到控制呼叫過程的目的。業(yè)務(wù)過程中，可以通過進(jìn)一步收集用戶信息，以確定業(yè)務(wù)邏輯如何進(jìn)行。根據(jù)業(yè)務(wù)需要，能在網(wǎng)絡(luò)中尋找合適的來提供特殊資源。此外，還能實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)等多種功能。通過協(xié)議與各個(gè)實(shí)體交互信息，協(xié)調(diào)各個(gè)功能實(shí)體。

有兩個(gè)功能：一是與用戶的交互，收集用戶信息，上報(bào)給；二是提供特殊資源，以適合不同的寬帶多媒體業(yè)務(wù)。提供的特殊資源有：視頻會(huì)議橋、導(dǎo)航菜單、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等。是在傳統(tǒng)的智能外設(shè)基礎(chǔ)上引入寬帶的能力，包括寬帶連接、多媒體應(yīng)用等。在寬帶環(huán)境下，功能大大增強(qiáng)，要求它包含一定的業(yè)務(wù)邏輯和處理能力，即在中也引入智能。

協(xié)議建立在信令之上，通過信令傳輸。它主要定義了中各個(gè)功能實(shí)體之間的相互作用的操作、參數(shù)和差錯(cuò)等。支持寬帶網(wǎng)絡(luò)中新增加的能力，如多方呼叫提供，修改呼叫連接配置特征，協(xié)商連接特征，多方連接支持，第三方呼叫控制建立等。

有關(guān)和信令在其它文獻(xiàn)中有詳細(xì)的介紹，這里就不再贅述了。

⒉業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)

在寬帶智能網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)下，可同時(shí)支持多種多媒體業(yè)務(wù)。視頻會(huì)議是一種由多方用戶參與，會(huì)議過程中使用聲音、圖象和文本等多種媒體的復(fù)雜業(yè)務(wù)。作為一種具有代表性的業(yè)務(wù)，它的實(shí)現(xiàn)會(huì)為其它業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)有所啟發(fā)。下面介紹通過寬帶智能網(wǎng)實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議業(yè)務(wù)的方法。如圖所示，中有一個(gè)視頻會(huì)議的業(yè)務(wù)輪廓文件，可對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)過程進(jìn)行控制。作為視頻會(huì)議的服務(wù)器提供視頻、音頻、數(shù)據(jù)的橋接功能。負(fù)責(zé)接續(xù)，各終端通過連接到上。會(huì)議的過程如下：）會(huì)議的準(zhǔn)備階段

每個(gè)參加者都必須主動(dòng)地?fù)苋胍粋€(gè)預(yù)先決定了號(hào)碼（包括會(huì)議標(biāo)識(shí)）來建立連接。這個(gè)號(hào)碼是對(duì)外公布的，參加會(huì)議各方的地位平等。參加會(huì)議的各方通過撥號(hào)連接到上，進(jìn)行注冊(cè)會(huì)議的聲明。通過信令上報(bào)信息給，在形成全局業(yè)務(wù)輪廓文件。會(huì)議業(yè)務(wù)的激活可以有兩種方式。一種是預(yù)先設(shè)置啟動(dòng)會(huì)議的時(shí)間；一種是統(tǒng)計(jì)要求加入會(huì)議者是否到達(dá)預(yù)定的數(shù)量。當(dāng)條件滿足時(shí)，按照業(yè)務(wù)邏輯命令向已經(jīng)注冊(cè)的用戶一個(gè)接一個(gè)地發(fā)出呼叫，會(huì)議處于進(jìn)行狀態(tài)。）會(huì)議進(jìn)行過程

在會(huì)議注冊(cè)以后，若會(huì)議開始，首先發(fā)命令將上會(huì)議實(shí)例激活，將業(yè)務(wù)輪廓文件交給，根據(jù)業(yè)務(wù)輪廓文件初始化。會(huì)

議過程中，負(fù)責(zé)基本的會(huì)議功能控制，并能實(shí)現(xiàn)會(huì)議的高層管理，包括監(jiān)視會(huì)議和記錄用戶等。會(huì)議結(jié)束后，關(guān)閉會(huì)議實(shí)例。正常情況下應(yīng)該由系統(tǒng)拆除連接，即拆除會(huì)議連接，整理信息（如與計(jì)費(fèi)相關(guān)的呼叫、連接情況）上報(bào)給。

用思想實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議與傳統(tǒng)的方法不同，具有以下優(yōu)勢(shì)：）信息傳輸與業(yè)務(wù)控制相分離，當(dāng)通信平臺(tái)演進(jìn)時(shí)，采用方式

可以平滑過渡不會(huì)影響用戶接口，同時(shí)使得業(yè)務(wù)控制的管理和維護(hù)更加方便。）對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配可以大大提高資源利用率。）業(yè)務(wù)提供方式靈活，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的要求和網(wǎng)絡(luò)的變化進(jìn)行調(diào)整。）面向公網(wǎng)為接入用戶提供業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)建立后，可以在一種體系下提供多種業(yè)務(wù)，而不是為某一特定用戶，特定業(yè)務(wù)所設(shè)計(jì)。

三、國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)

當(dāng)前，提供基于窄帶增值業(yè)務(wù)的智能網(wǎng)技術(shù)已有相當(dāng)大的發(fā)展，但是對(duì)于提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)的寬帶智能網(wǎng)技術(shù)尚不成熟。與寬帶網(wǎng)絡(luò)的綜合是當(dāng)今電信界研究和討論的熱點(diǎn)，此項(xiàng)研究剛剛起步，在國外也未形成定論，還沒有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。

⒈的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程

年正式推出標(biāo)準(zhǔn)，定義了許多基于的智能業(yè)務(wù)；年推出標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要研究智能網(wǎng)的網(wǎng)間互連網(wǎng)間業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)的漫游。目前正在積極研究和的標(biāo)準(zhǔn)，和主要研究內(nèi)容包括網(wǎng)、與智能網(wǎng)綜合方面的研究。預(yù)計(jì)年初推出標(biāo)準(zhǔn)，而寬帶智能網(wǎng)作為的主要內(nèi)容正在加緊研究中。

⒉國外研究情況

歐洲和北美各大電信組織，都在積極開展寬帶智能網(wǎng)的研究，其中影響比較大的有：的計(jì)劃、以及的（或）計(jì)劃。也成立了一個(gè)聯(lián)合工作組以研究智能網(wǎng)與寬帶網(wǎng)絡(luò)的一體化問題。

和計(jì)劃的目標(biāo)是從現(xiàn)有的和寬帶網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究各自如何適應(yīng)對(duì)方的體系結(jié)構(gòu)，最終得到一個(gè)和綜合的統(tǒng)一功能結(jié)構(gòu)。具體方法是從研究寬帶視頻會(huì)議、寬帶廣播電視、寬帶和寬帶虛擬專用網(wǎng)四個(gè)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法入手，每個(gè)業(yè)務(wù)都按需求分析、靜態(tài)模型的動(dòng)態(tài)模型建立過程進(jìn)行研究。

計(jì)劃的目的是在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)并演示智能網(wǎng)與寬帶信令綜合。計(jì)劃側(cè)重于實(shí)現(xiàn)方面，它是采用智能網(wǎng)技術(shù)在歐洲跨國的寬帶網(wǎng)試驗(yàn)床上實(shí)現(xiàn)寬帶視頻會(huì)議、寬帶和寬帶虛擬專用網(wǎng)等多媒體業(yè)務(wù)，推出了寬帶智能網(wǎng)的試驗(yàn)網(wǎng)。計(jì)劃的目標(biāo)是要定義、實(shí)現(xiàn)、演示在平臺(tái)上智能網(wǎng)與寬帶網(wǎng)絡(luò)的信令綜合，在跨越歐洲的網(wǎng)絡(luò)各國的主機(jī)平臺(tái)上提供寬帶業(yè)務(wù)。

⒊國內(nèi)研究情況

北京郵電大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從年開始智能網(wǎng)的研究，于年底開發(fā)出嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)的智能網(wǎng)系統(tǒng)，經(jīng)過一年多的實(shí)用化工作和產(chǎn)品更新，已升級(jí)為，并已在網(wǎng)上運(yùn)行，可提供基于的多種話音增值業(yè)務(wù)。進(jìn)而，于年開始對(duì)基于的移動(dòng)智能網(wǎng)進(jìn)行了研究與開發(fā)，目前，移動(dòng)智能網(wǎng)的試驗(yàn)網(wǎng)已經(jīng)在廣東肇慶試運(yùn)行成功，能提供包括預(yù)付費(fèi)、移動(dòng)等多種業(yè)務(wù)，下一步工作是完善系統(tǒng)和加速成果的產(chǎn)品化進(jìn)程。

在國家自然科學(xué)基金重大課題的支持下，北京郵電大學(xué)于年啟動(dòng)了寬帶智能網(wǎng)的研究。我們的試驗(yàn)系統(tǒng)是基于北京郵電大學(xué)自行研制的交換機(jī)，對(duì)中國智能網(wǎng)相關(guān)功能實(shí)體、、等進(jìn)行增強(qiáng)和改造，并研究寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的定義，支持視頻會(huì)議、等多種多媒體業(yè)務(wù)的提供。研究的主要內(nèi)容包括：）研究寬帶多媒體新業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)規(guī)范的統(tǒng)一形式化描述方法及業(yè)務(wù)流程、信令系統(tǒng)。）研究統(tǒng)一功能結(jié)構(gòu)模型的改進(jìn)與完善。）研究支持寬帶多媒體新業(yè)務(wù)的基本呼叫狀態(tài)模型。）研究寬帶智能網(wǎng)下的、、的功能擴(kuò)展。）研究與寬帶網(wǎng)絡(luò)綜合的演進(jìn)途徑。

四、寬帶智能網(wǎng)的問題

作為一種新技術(shù)，寬帶智能網(wǎng)的發(fā)展也面臨著許多問題。主要概括如下：

超前沒有標(biāo)準(zhǔn)。把寬帶智能網(wǎng)放在的研究范圍，但是標(biāo)準(zhǔn)何時(shí)出臺(tái)還沒有期限。雖然沒有標(biāo)準(zhǔn)，我們也決不能消極等待，應(yīng)該積極研究寬帶智能網(wǎng)技術(shù)，并向提交建議草案，影響標(biāo)準(zhǔn)的制定。的威脅。近幾年里，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，但是在近期內(nèi)還不可能圓滿地解決多媒體業(yè)務(wù)的問題，而面向連接的信元交換方式能保證多媒體業(yè)務(wù)，并具有完整的信令協(xié)議，所以在骨干網(wǎng)方面有優(yōu)勢(shì)。的缺點(diǎn)是協(xié)議復(fù)雜，在實(shí)現(xiàn)上困難很多。為了克服協(xié)議復(fù)雜性的缺點(diǎn)，現(xiàn)在有關(guān)方面也正在提出輕型的協(xié)議。

缺少“殺手”應(yīng)用（）。雖然寬帶智能網(wǎng)提供的視頻會(huì)議、等業(yè)務(wù)有一定的前景，但是由于使用價(jià)格昂貴，應(yīng)用范圍主要是大公司或國家機(jī)關(guān)，所以還應(yīng)該開發(fā)出能為廣大用戶所易于接受，樂于使用的多媒體業(yè)務(wù)，這對(duì)于刺激需求、帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究都有重要意義。

寬帶智能網(wǎng)仍然是通過集中的提供業(yè)務(wù)，成為業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)的瓶頸，這可能帶來可靠性以及性能等若干問題。所以如何提供一種分布的體系結(jié)構(gòu)，對(duì)于的發(fā)展也很重要。

在過去的幾年里，我國通信網(wǎng)絡(luò)事業(yè)發(fā)展迅猛，取得了很大的成好范文版權(quán)所有績。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，我們既應(yīng)引進(jìn)、吸收和借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)結(jié)合中國的實(shí)際情況走一條適合我國的寬帶智能網(wǎng)發(fā)展的道路，并有所創(chuàng)新。我們認(rèn)為：

中國的寬帶智能網(wǎng)應(yīng)該發(fā)展而且必須發(fā)展，利用寬帶智能網(wǎng)提供多媒體業(yè)務(wù)具有巨大的潛在市場(chǎng)。如果不抓緊研究，我們又會(huì)在這一領(lǐng)域落后于國外水平。現(xiàn)在國外也只是在作原型系統(tǒng)，還沒有產(chǎn)品出現(xiàn)。在國外產(chǎn)品占領(lǐng)中國市場(chǎng)之前，我們必須擁有自己的產(chǎn)品，并占領(lǐng)相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額，以防止國外技術(shù)的壟斷。

在研究開發(fā)過程中，還應(yīng)該緊跟標(biāo)準(zhǔn)和國外重大的研發(fā)計(jì)劃，保護(hù)技術(shù)上的領(lǐng)先。同時(shí)應(yīng)密切注意新興技術(shù)對(duì)這一領(lǐng)域帶來的沖擊和影響。

穩(wěn)步發(fā)展寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。寬帶智能網(wǎng)需要寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，但是我國寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)薄弱，究竟將來采用什么樣的技術(shù)組建寬帶網(wǎng)絡(luò)還需要論證，所以必須采取漸進(jìn)的方式。因?yàn)閷拵ЬW(wǎng)絡(luò)投入巨大，如果一擁而上，容易造成人力物力的浪費(fèi)。

五、結(jié)語

智能網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)業(yè)務(wù)控制體系結(jié)構(gòu)，它提供了一個(gè)開放的、分布的、與業(yè)務(wù)無關(guān)的可編程平臺(tái)。在定的功能模型框架范圍內(nèi)，它可以提供與多種平臺(tái)的綜合，包括，移動(dòng)網(wǎng)，和等多種通信平臺(tái)，并能擴(kuò)展這些平臺(tái)的業(yè)務(wù)提供能力。并能擴(kuò)展這些平臺(tái)的業(yè)務(wù)提供能力。

當(dāng)今，多網(wǎng)綜合、多業(yè)務(wù)綜合的趨勢(shì)越來越明顯，寬帶智能網(wǎng)提供了一種新思路和方法解決網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的綜合瓶頸問題。多媒體業(yè)務(wù)作為下一個(gè)世紀(jì)的主導(dǎo)精力有著巨大的市場(chǎng)，我們必須加速加緊研究，寬帶智能網(wǎng)只是其中的一種解決方案，究竟好不好還有待于時(shí)間的檢驗(yàn)。但是可以預(yù)見多媒體業(yè)務(wù)最終只有具有較低的成本、較大的靈活性，才能為廣大用戶所接受，寬帶智能網(wǎng)在這些方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

第二篇：智能電網(wǎng)提出背景及關(guān)鍵技術(shù)

智能電網(wǎng)提出背景及關(guān)鍵技術(shù)

一、智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)提出的技術(shù)與國家戰(zhàn)略背景：

“互聯(lián)網(wǎng)”的普及、電子信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，大大推動(dòng)了全球信息化進(jìn)程?！暗厍虼濉?、“數(shù)字地球”等概念逐漸體現(xiàn)了人類信息交流的時(shí)空跨越，速度與效率的倍增。

“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用趨勢(shì)，建立人與物、物與物之間的聯(lián)系，隨著新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPV6的部署，IP地址不再受限，為物聯(lián)網(wǎng)掃除了網(wǎng)絡(luò)容量的限制。

“智能電網(wǎng)”，電網(wǎng)設(shè)備的智能化、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化為電網(wǎng)的信息化、互動(dòng)化與自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。

中國最新定義為：統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，（統(tǒng)一是前提，含統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)；智能為感知、自律、自主、自愈、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自調(diào)節(jié)、分析與決策，體現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、靈活互動(dòng)、友好開放）

智能電網(wǎng)歷程（大事記要）：

2003年美國電科院首先提出《智能電網(wǎng)研究框架》，能源部隨即發(fā)布2030智能電網(wǎng)計(jì)劃（Grid2030計(jì)劃-Itelligrid）。

2006年，歐盟智能電網(wǎng)論壇推出了《歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)框架》-Smartgrid。2008年，華東電網(wǎng)公司和華北電網(wǎng)公司分別提出了建設(shè)智能電網(wǎng)的遠(yuǎn)景和實(shí)施方案。

2009年1月，奧巴馬宣布全面啟動(dòng)新能源與智能電網(wǎng)項(xiàng)目，全世界隨之掀起了一股智能電網(wǎng)熱潮。

2009年3月，國家電網(wǎng)公司首提“建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，拉開中國建設(shè)智能電網(wǎng)的序幕。

2009年4月17日美國白宮公布首批40多億智能電網(wǎng)資助計(jì)劃。

2009年4月下旬，國家電網(wǎng)公司組織三個(gè)智能電網(wǎng)考察團(tuán)赴美國和歐洲考察，回國后開始組織編寫國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)綜合研究報(bào)告。

2009年5月中旬，中國電科院建立智能電網(wǎng)研究中心。

2009年5月18日，美國商務(wù)部、能源部匯集業(yè)界主要機(jī)構(gòu)與公司，討論并通過第一批16個(gè)智能電網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，美國智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入全面啟動(dòng)階段。

2009年5月21日，國網(wǎng)公司提出“加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的目標(biāo)”。

2009年6月，國家電網(wǎng)科技部組織智能配電和數(shù)字化變電站技術(shù)研討。下旬，國家電網(wǎng)總部成立“智能電網(wǎng)部”。

2009年7月，總投資25億元的全國首家智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目在揚(yáng)州正式啟動(dòng)，下旬，國家電網(wǎng)正式確認(rèn)在上海世博園區(qū)建立智能電網(wǎng)綜合示范工程。

二、國家規(guī)劃與行業(yè)動(dòng)態(tài)

中國在09年開始快速布局智能電網(wǎng)建設(shè)，有經(jīng)濟(jì)與政治的綜合考量，一

方面為應(yīng)對(duì)金融危機(jī)、推動(dòng)新的經(jīng)濟(jì)需求、刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展；另一方面為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)節(jié)能環(huán)保，加速弱電與強(qiáng)電的集約發(fā)展，形成新的技術(shù)制高點(diǎn)，使宏大統(tǒng)一的智能電網(wǎng)系統(tǒng)服務(wù)國計(jì)民生、提升國家綜合實(shí)力。意義重大、任務(wù)緊迫。

美國智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的三個(gè)階段：

第一階段（~2010年）為關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和試點(diǎn)階段

第二階段（~2020年）為技術(shù)改進(jìn)與市場(chǎng)推廣階段

第三階段（~2030年）全面建成智能電網(wǎng)

中國國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)規(guī)劃的三個(gè)發(fā)展階段：

第一階段（~2011年）為研究標(biāo)準(zhǔn)制定與試點(diǎn)階段，重點(diǎn)在于建設(shè)特高壓網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，開展智能變電站試點(diǎn)工程以及智能配電網(wǎng)等示范性工程；

第二階段（~2015年）為全面建設(shè)階段，主要完成特高壓網(wǎng)架建設(shè)，樞紐變電站實(shí)現(xiàn)智能化并初步建成智能調(diào)度中心，開展雙向互動(dòng)和分布式能源試點(diǎn)；

第三階段（~2020年）為完善提升階段，其目標(biāo)基本與歐美的最終目標(biāo)相近。

美國準(zhǔn)備用20年時(shí)間建設(shè)智能電網(wǎng)，而中國卻規(guī)劃10年時(shí)間建成，可見中國智能電網(wǎng)發(fā)展的決心與緊迫性。

自從智能電網(wǎng)提出以來，世界各國積極響應(yīng)，特別是業(yè)內(nèi)企業(yè)（甚至是業(yè)外的企業(yè)，也把研發(fā)力量投入到智能電網(wǎng)領(lǐng)域）更是認(rèn)真對(duì)待、積極備戰(zhàn)。國網(wǎng)公司、電科院、西高所、上海電器所等牽頭組織各科研院所及龍頭企業(yè)研討制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施細(xì)則，其中西安交大王建華書記應(yīng)兩院邀請(qǐng)?zhí)岢鲋悄茈娋W(wǎng)中長期戰(zhàn)略規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)建議，各電力設(shè)備一二次企業(yè)積極解讀國家政策及行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，著手產(chǎn)品研發(fā)及技術(shù)儲(chǔ)備?？梢哉f智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電力產(chǎn)業(yè)的一次革命，是對(duì)二次企業(yè)的重新洗牌，引起了業(yè)內(nèi)高度重視。

三、智能電網(wǎng)的主要組成和核心技術(shù)

智能電網(wǎng)是電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和提升，涵蓋以下領(lǐng)域及相關(guān)技術(shù)。

（1）發(fā)電領(lǐng)域：主要包括大規(guī)模可再生能源、分布式能源、光伏發(fā)

電等電源的接入和協(xié)調(diào)運(yùn)行技術(shù)。

（2）輸電領(lǐng)域：主要包括大電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)、電力電子技術(shù)、輸電線

路運(yùn)行維護(hù)技術(shù)、輸電線路狀態(tài)檢修技術(shù)和設(shè)備全壽命周期管

理技術(shù)等。

（3）調(diào)度領(lǐng)域：主要包括大電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析與控制技術(shù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)

行技術(shù)、綜合預(yù)警和輔助決策技術(shù)、安全防御技術(shù)等。

（4）變電領(lǐng)域：主要包括變電站信息采集技術(shù)、智能傳感技術(shù)、實(shí)

時(shí)監(jiān)測(cè)與狀態(tài)診斷技術(shù)、自適應(yīng)保護(hù)技術(shù)、廣域保護(hù)技術(shù)、智

能電力設(shè)備技術(shù)等。

（5）配電領(lǐng)域：主要包括配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與控制、電能質(zhì)量控

制、智能配電設(shè)備研究、大規(guī)模儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車變電站等技術(shù)。

（6）用電領(lǐng)域：主要包括高級(jí)量測(cè)技術(shù)、雙向互動(dòng)營銷技術(shù)、用戶

儲(chǔ)能技術(shù)、用戶仿真技術(shù)等。

智能電網(wǎng)理想的構(gòu)建形式：以數(shù)字化電力設(shè)備為基礎(chǔ)，由數(shù)字化電力設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，既控制能量流，同時(shí)也控制信息流，是強(qiáng)弱電技術(shù)相互融合的結(jié)合部。

數(shù)字化電力設(shè)備涉及的關(guān)鍵技術(shù)：智能傳感技術(shù)、智能診斷技術(shù)、智能操作操作、專用集成電路開發(fā)技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化信息交互技術(shù)。

總之，智能化電力設(shè)備最終的技術(shù)要求將達(dá)到：測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化及信息互動(dòng)化。

四、企業(yè)難得的發(fā)展機(jī)遇

與美國用20年建設(shè)智能電網(wǎng)相比，中國規(guī)劃10年時(shí)間完成，對(duì)于一個(gè)發(fā)展中的大國家來說，決心之大、速度之快是歷史罕見的，可以預(yù)見我國將在財(cái)力、人力及物力等方面將有較大的投入以保證計(jì)劃的成功實(shí)施。根據(jù)規(guī)劃我國的智能電網(wǎng)全面建設(shè)階段將在2011年到2015年，也就是未來的6年內(nèi)將是投資的密集階段，對(duì)廣大電力裝備生產(chǎn)、施工建設(shè)及二次系統(tǒng)集成企業(yè)將是一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇。

第三篇：智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究

智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究

511883 王重陽

（清華大學(xué)電力工程學(xué)院廣州）

摘 要：本文對(duì)智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了具體闡述，主要是量測(cè)、通信、信息管理、調(diào)度、電力電子和分布式能源接入等方面。最后借助美國智能電網(wǎng)研究應(yīng)用情況，對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了歸納和評(píng)述。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；電力；電子；發(fā)展引言

智能電網(wǎng)并不是一個(gè)全新概念，它是隨著技術(shù)發(fā)展和業(yè)務(wù)需要而逐步形成的，國內(nèi)外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)很早就展開對(duì)智能電網(wǎng)領(lǐng)域的研究探索，各國政府和電網(wǎng)公司也開始將發(fā)展智能電網(wǎng)作為解決能源問題的良藥。智能電網(wǎng)卻無統(tǒng)一的定義，這個(gè)術(shù)語來自smart grid(可譯為靈巧電網(wǎng))，也有人稱為intelligen t grid(智能電網(wǎng)).其實(shí)，智能電網(wǎng)不是一個(gè)特定的技術(shù)詞匯，也不是一個(gè)“新技術(shù)領(lǐng)域”，它只是對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)的概括性的描述，主要側(cè)重現(xiàn)代電網(wǎng)的兩個(gè)基本特征:(1)主要的電氣設(shè)備和電網(wǎng)的參數(shù)可以通過先進(jìn)的雙向信息通信系統(tǒng)，實(shí)施 靈活控制，保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;(2)供電方通過“智能配電設(shè)備”，向用戶提供可靠、優(yōu)質(zhì)、個(gè)性化的電能供應(yīng)，實(shí)施需求側(cè)管理，節(jié)約資源。智能電網(wǎng)發(fā)展研究簡介

世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人類生存環(huán)境面臨的形勢(shì)：

環(huán)境：全球氣候變化、自然災(zāi)害頻發(fā)、污染嚴(yán)重、沙漠化、城市面臨挑戰(zhàn)、“高碳”經(jīng)濟(jì)、溫室效應(yīng)、冰川融化等;

能源：傳統(tǒng)能源的日益短缺、新能源、可再生能擁、國家能源安全、可持續(xù)發(fā)展造福子孫后代?

技術(shù)：需要智能電網(wǎng)幫助電力行業(yè)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型確保電力可靠供應(yīng).2.1 國外智能電網(wǎng)發(fā)展

早在2003年美國電力研究院（EPRI）就已經(jīng)將未來電網(wǎng)定義為“智能電網(wǎng)”，同年6月，美國能源部輸配電辦公室發(fā)布的“Grid 2030：電力的下一個(gè)100年的國家設(shè)想”的報(bào)告描繪了美國未來電力系統(tǒng)的設(shè)想，并確定了各項(xiàng)研發(fā)和試驗(yàn)工作的分階段目標(biāo)。2004年美國Battelle研究所和IBM公司也先后提出自己對(duì)“智能電網(wǎng)”的理解。美國PJM（賓夕法尼亞—新澤西—馬里蘭互聯(lián)電網(wǎng)）公司在2006年底完成的戰(zhàn)略規(guī)劃將智能電網(wǎng)建設(shè)作為其發(fā)展愿景。2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)宣布成為全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市，家庭用戶可以和電網(wǎng)互動(dòng)，了解實(shí)時(shí)電價(jià)，合理安排用電；同時(shí)電網(wǎng)還可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行電力的實(shí)時(shí)調(diào)配，提高供電可靠性。

2001年意大利的電力公司就安裝和改造了3000萬臺(tái)智能電表，建立起了智能化計(jì)量網(wǎng)絡(luò)，歐洲其他國家也將智能網(wǎng)絡(luò)作為一項(xiàng)革命進(jìn)行推廣。2006年歐盟理事會(huì)的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競(jìng)爭的和安全的電能策略》(A European Strategy for Sustainable，Competitive and Secure Energy)明確強(qiáng)調(diào)歐洲已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新能源時(shí)代，而智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。

其他國家也紛紛啟動(dòng)智能電網(wǎng)相關(guān)研究和建設(shè)規(guī)劃。日本政府計(jì)劃在與電力公司協(xié)商后，于2010年開始在孤島進(jìn)行大規(guī)模的構(gòu)建智能電網(wǎng)試驗(yàn)；韓國計(jì)劃在2011年前建立一個(gè)“智能電網(wǎng)”綜合性試點(diǎn)項(xiàng)目，屆時(shí)能提高該國環(huán)保能源的能力；澳大利亞政府在最新的預(yù)

算案中已劃撥1億澳元用于智能電網(wǎng)建設(shè)。

2.2 國內(nèi)智能電網(wǎng)發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求日益增強(qiáng)，而國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)不合理、能源分布不均衡嚴(yán)重制約電力行業(yè)的發(fā)展。特高壓電網(wǎng)解決了遠(yuǎn)距離、大容量輸電問題，在一定程度上解決了能源輸送問題，但“重電源輕電網(wǎng)”導(dǎo)致供電可靠性較低，同時(shí)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱則限制了新能源有效利用。為了解決這些問題，國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)也開始尋求利用信息技術(shù)提高電網(wǎng)運(yùn)營能力，而智能電網(wǎng)則是一個(gè)重要的研究方向。

2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)了以提升大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行能力為目的的智能互動(dòng)電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目。2008年4月，在前期智能電網(wǎng)研究成果的基礎(chǔ)上，華東電網(wǎng)啟動(dòng)高級(jí)調(diào)度中心項(xiàng)目群建設(shè)，該項(xiàng)目是智能電網(wǎng)建設(shè)藍(lán)圖“三步走”的第一階段“鞏固提升”的重點(diǎn)內(nèi)容。

從2007年華北電網(wǎng)公司開始進(jìn)行智能電網(wǎng)相關(guān)的研究和建設(shè)，致力于打造智能調(diào)度體系，為智能輸電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)；建立企業(yè)級(jí)服務(wù)總線，搭建智能電網(wǎng)信息架構(gòu)；超前研發(fā)清潔能源關(guān)鍵技術(shù)，做好可再生能源并網(wǎng)準(zhǔn)備；結(jié)合客戶信息采集系統(tǒng)，試點(diǎn)建設(shè)智能供電網(wǎng)。2009年華北電網(wǎng)將在前期工作的基礎(chǔ)上，深度體會(huì)國網(wǎng)公司建設(shè)中國特色智能電網(wǎng)的概念、理論，結(jié)合華北特色大力建設(shè)智能電網(wǎng)，制定智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和實(shí)施方案，繼續(xù)推進(jìn)智能電網(wǎng)的研究和建設(shè)。

2009年初，國家電網(wǎng)公司啟動(dòng)了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)體系研究報(bào)告”、“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)綜合研究報(bào)告”和“智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究框架”等重要課題的研究。通過積極探索國內(nèi)外智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，分析中國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)需求，調(diào)研中國智能電網(wǎng)建設(shè)已有技術(shù)基礎(chǔ)，揭示堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的內(nèi)涵與特征，制定了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)總目標(biāo)、技術(shù)框架體系與實(shí)施計(jì)劃等。2009年5月21日，在北京召開的“2009特高壓輸電技術(shù)國際會(huì)議”上，國家電網(wǎng)公司正式宣布將建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”，并公布了規(guī)劃試點(diǎn)、全面建設(shè)、引領(lǐng)提升三階段的建設(shè)方案。隨后國家電網(wǎng)公司將智能電網(wǎng)技術(shù)作為2009年科技重點(diǎn)工作領(lǐng)域之一，研究方向的確定和研究框架項(xiàng)目的實(shí)施，將會(huì)使智能電網(wǎng)脫離概念炒作階段，正式進(jìn)入規(guī)劃建設(shè)階段。智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

我國數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)涵蓋了發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個(gè)環(huán)節(jié)，包括：信息化平臺(tái)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、柔性交流輸電，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、用電管理采集系統(tǒng)等。實(shí)際上，目前我國數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)可以算是智能電網(wǎng)的雛形。

總之，智能化電力設(shè)備最終的技術(shù)要求將達(dá)到：測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化及信息互動(dòng)化。

3.1 參考量測(cè)技術(shù)

參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。

未來的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計(jì)。基于微處理器的智能表計(jì)將有更多的功能，除了可以計(jì)量每天不同時(shí)段電力的使用和電費(fèi)外，還有儲(chǔ)存電力公司下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率，并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級(jí)的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策，編制時(shí)間表，自動(dòng)控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。

對(duì)于電力公司來說，參數(shù)量測(cè)技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支

持，包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系（WAMS）、設(shè)備健康狀況和能力、表計(jì)的損壞、故障定位、變壓器和線路負(fù)荷、關(guān)鍵元件的溫度、停電確認(rèn)、電能消費(fèi)和預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)。新的軟件系統(tǒng)將收集、儲(chǔ)存、分析和處理這些數(shù)據(jù)，為電力公司的其他業(yè)務(wù)所用。

未來的數(shù)字保護(hù)將嵌入計(jì)算機(jī)代理程序，極大地提高可靠性。計(jì)算機(jī)代理程序是一個(gè)自治和交互的自適應(yīng)的軟件模塊。廣域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、保護(hù)和控制方案將集成數(shù)字保護(hù)、先進(jìn)的通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)代理程序。在這樣一個(gè)集成的分布式的保護(hù)系統(tǒng)中，保護(hù)元件能夠自適應(yīng)地相互通信，這樣的靈活性和自適應(yīng)能力極大地提高可靠性，因?yàn)榧词共糠窒到y(tǒng)出現(xiàn)了故障，其他的帶有計(jì)算機(jī)代理程序的保護(hù)元件仍然能夠保護(hù)系統(tǒng)。

3.2 智能電網(wǎng)通信技術(shù)

建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場(chǎng)，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價(jià)值。

適用于智能電網(wǎng)的通信技術(shù)需具備以下特征：一是具備雙向性、實(shí)時(shí)性、可靠性特征，出于安全性考慮理論上應(yīng)是與公網(wǎng)隔離的電力通信專網(wǎng)。二是具備技術(shù)先進(jìn)性，能夠承載智能電網(wǎng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)和未來擴(kuò)展業(yè)務(wù)。三是最好具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可具有面向電力智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)的定制開發(fā)和業(yè)務(wù)升級(jí)能力。

作為國家電網(wǎng)公司從事骨干信息通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行管理的直屬公司，國網(wǎng)信息通信有限公司高度重視智能電網(wǎng)建設(shè)工作，積極開展相關(guān)前期研究工作，并著力推進(jìn)有關(guān)信息通信技術(shù)（ICT）的軟硬件產(chǎn)品研發(fā)，開展新一代電力信息通信（ICT）網(wǎng)絡(luò)模式研究,加快信息通信產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

電力客戶用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，信通公司積極參與其中與信息通信專業(yè)相關(guān)的研究，向國家電網(wǎng)公司提交了通信專題技術(shù)報(bào)告。同時(shí)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，進(jìn)一步完善了用電信息采集主站軟件平臺(tái)、基于電力線寬帶通信技術(shù)的采集器等產(chǎn)品。智能電網(wǎng)客戶服務(wù)是智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與客戶之間實(shí)時(shí)交互響應(yīng)，增強(qiáng)電網(wǎng)綜合服務(wù)能力，滿足互動(dòng)營銷需求，提升服務(wù)水平的重要手段。信通公司將智能電網(wǎng)客戶服務(wù)試點(diǎn)分別設(shè)立在北京蓮香園小區(qū)和阜成路95號(hào)院。其中，阜成路95號(hào)院試點(diǎn)以光纖入戶為主要特點(diǎn)，以機(jī)頂盒和電視機(jī)為展現(xiàn)手段，實(shí)現(xiàn)三表抄收和查詢、物業(yè)、配送、網(wǎng)絡(luò)增值等一系列特色服務(wù)，體現(xiàn)出良好的交互性和智能化特色。

3.3 信息管理系統(tǒng)

智能電網(wǎng)中的信息管理系統(tǒng)應(yīng)主要包括采集與處理、分析、集成、顯示、信息安全等五個(gè)功能。

信息采集與處理。主要包括詳盡的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、分布式的數(shù)據(jù)采集和處理服務(wù)、智能電子設(shè)備(intelligent electronic device，IED)資源的動(dòng)態(tài)共享、大容量高速存取、冗余備用、精確數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)等。

信息分析。對(duì)經(jīng)過采集、處理和集成后的信息進(jìn)行業(yè)務(wù)分析，是開展電網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)的重要輔助工具。縱向包括“發(fā)電–輸電–配電–需求側(cè)”四級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)分析和“國家–大區(qū)–省級(jí)–地縣”四級(jí)電網(wǎng)信息分析。橫向包括發(fā)電計(jì)劃、停電管理、資產(chǎn)管理、維護(hù)管理、生產(chǎn)優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)管理、市場(chǎng)運(yùn)作、負(fù)荷管理、客戶關(guān)系管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理等業(yè)務(wù)模塊分析。

信息集成。智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)在縱向上要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈信息集成和電網(wǎng)信息集成，橫向上要實(shí)現(xiàn)各級(jí)電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)的信息集成。

（4）信息顯示。為各類型用戶提供個(gè)性化的可視化界面，需要合理運(yùn)用平面顯示、三維動(dòng)畫、語音識(shí)別、觸摸屏、地理信息系統(tǒng)(GIS)等視頻和音頻技術(shù)。

（5）信息安全。智能電網(wǎng)必須明確各利益主體的保密程度和權(quán)限，并保護(hù)其資料和經(jīng)濟(jì)利益。因此，必須研究復(fù)雜大系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)生存、主動(dòng)實(shí)時(shí)防護(hù)、安全存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)病毒防范、惡意攻擊防范、網(wǎng)絡(luò)信任體系與新的密碼等技術(shù)。

3.4 智能調(diào)度技術(shù)

智能調(diào)度是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)則是智能調(diào)度研究與建設(shè)的核心，是全面提升調(diào)度系統(tǒng)駕馭大電網(wǎng)和進(jìn)行資源優(yōu)化配置的能力、縱深風(fēng)險(xiǎn)防御能力、科學(xué)決策管理能力、靈活高效調(diào)控能力和公平友好市場(chǎng)調(diào)配能力的技術(shù)基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)面臨著許多問題，包括非自動(dòng)、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。為適應(yīng)大電網(wǎng)、特高壓以及智能電網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)行管理要求，實(shí)現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)的科學(xué)決策、電網(wǎng)運(yùn)行的高效管理、電網(wǎng)異常及事故的快速響應(yīng)，必須對(duì)智能調(diào)度加以分析研究。

為加快推進(jìn)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和應(yīng)用功能規(guī)范編寫工作，國網(wǎng)電力科學(xué)研究院受國家電力調(diào)度中心委托，承擔(dān)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)工作。2009年7月6日至18日，在國調(diào)中心帶領(lǐng)下，國網(wǎng)電科院工作組順利完成智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，并討論確定智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)功能規(guī)范體系，為一體化智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的快速有序建設(shè)提供指導(dǎo)。國網(wǎng)電科院工作組成員全程參與了智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)和四大應(yīng)用的總體設(shè)計(jì)，承擔(dān)并順利完成調(diào)度計(jì)劃應(yīng)用、安全校核應(yīng)用和調(diào)度管理應(yīng)用的功能流程和總體設(shè)計(jì)。

3.5 高級(jí)電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換及控制的一種現(xiàn)代技術(shù)，節(jié)能效果可達(dá)10%～40%，可以減少機(jī)電設(shè)備的體積并能夠?qū)崿F(xiàn)最佳工作效率。目前，半導(dǎo)體功率元器件向高壓化、大容量化發(fā)展，電力電子產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了以SVC為代表的柔性交流輸電技術(shù)、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術(shù)、以高壓變頻為代表的電氣傳動(dòng)技術(shù)，以智能開關(guān)為代表的同步開斷技術(shù)，以及以靜止無功發(fā)生器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器為代表的用戶電力技術(shù)等。

柔性交流輸電技術(shù)是新能源、清潔能源的大規(guī)模接入電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，將電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，通過對(duì)電力系統(tǒng)參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅降低輸電損耗、提高輸電線路輸送能力和保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平。

高壓直流輸電技術(shù)對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其中，輕型直流輸電系統(tǒng)采用GTO、IGBT等可關(guān)斷的器件組成換流器，使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競(jìng)爭力。此外，可關(guān)斷器件組成的換流器，還可用于向海上石油平臺(tái)、海島等孤立小系統(tǒng)供電，未來還可用于城市配電系統(tǒng)，接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。輕型直流輸電系統(tǒng)更有助于解決清潔能源上網(wǎng)穩(wěn)定性問題。

高壓變頻技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)電率一般可達(dá)30%左右，但缺點(diǎn)是成本高，并產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。同步開斷(智能開關(guān))技術(shù)是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。目前，高壓開關(guān)大都是機(jī)械開關(guān)，開斷時(shí)間長、分散性大，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定相開斷。

實(shí)現(xiàn)同步開斷的根本出路在于用電子開關(guān)取代機(jī)械開關(guān)。

3.6 分布式能源接入技術(shù)

智能電網(wǎng)的核心在于構(gòu)建具備智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可對(duì)電網(wǎng)與用戶用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集，且采用最經(jīng)濟(jì)與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的最優(yōu)配置與利用，提高電網(wǎng)運(yùn)營的可靠性和能源利用效率。

分布式電源（DER）的種類很多，包括小水電、風(fēng)力發(fā)電、光伏電源、燃料電池和儲(chǔ)能裝置（如飛輪、超級(jí)電容器、超導(dǎo)磁能存儲(chǔ)、液流電池和鈉硫蓄電池等）。一般來說，其容量從1kW到10MW。配電網(wǎng)中的DER由于靠近負(fù)荷中心，降低了對(duì)電網(wǎng)擴(kuò)展的需要，并提高了供電可靠性，因此得到廣泛采用。特別是有助于減輕溫室效應(yīng)的分布式可再生能源，在許多國家政府政策上的大力支持下，迅速增長。目前，在北歐的幾個(gè)國家，DER已擁有30%以上的發(fā)電量分額。在美國DER目前只占總?cè)萘康?%，而預(yù)期到2020年時(shí)這一份額將達(dá)25%。

大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運(yùn)行，徹底改變了傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)單向潮流的特點(diǎn)，要求系統(tǒng)使用新的保護(hù)方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。然而，通過高級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)把這些分布式電源無縫集成到電網(wǎng)中來并協(xié)調(diào)運(yùn)行，將可帶來巨大的效益。除了節(jié)省對(duì)輸電網(wǎng)的投資外，它可提高全系統(tǒng)的可靠性和效率，提供對(duì)電網(wǎng)的緊急功率和峰荷電力支持，及其他一些輔助服務(wù)功能，如無功支持、電能質(zhì)量改善等；同時(shí)，它也為系統(tǒng)運(yùn)行提供了巨大的靈活性。如在風(fēng)暴和冰雪天氣下，當(dāng)大電網(wǎng)遭到嚴(yán)重破壞時(shí)，這些分布式電源可自行形成孤島或微網(wǎng)向醫(yī)院、交通樞紐和廣播電視等重要用戶提供應(yīng)急供電。小結(jié)

本文對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展過程及國內(nèi)外現(xiàn)狀作了論述和分析，而且詳細(xì)論述了智能電網(wǎng)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)如調(diào)度、輸電、變電、配電、用電等領(lǐng)域，信息技術(shù)領(lǐng)域、數(shù)字化變電站技術(shù)等，提出了智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)的過程。鑒于中國經(jīng)濟(jì)和電力負(fù)荷的高速發(fā)展，能源和負(fù)荷分布不均，發(fā)展特高壓電網(wǎng)及其它各級(jí)電網(wǎng)是目前中國電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)，所以對(duì)此必須密切跟蹤和深入研究。

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第四篇：《寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)》總結(jié)報(bào)告[小編推薦]

《寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)》總結(jié)報(bào)告寬帶衛(wèi)星通信特點(diǎn)及面臨的問題

1.1 衛(wèi)星通信的特點(diǎn)

1)傳輸速率高；

2)為了獨(dú)立于地面網(wǎng)絡(luò)，多數(shù)衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)使用微波或激光星間鏈路實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星互連，構(gòu)成空間骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)；

3)由于衛(wèi)星鏈路的傳輸損耗大，在高速傳輸情況下，要求用戶使用具有較大口徑的天線。因此，短時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星寬帶系統(tǒng)將無法支持手持終端移動(dòng)中的高速通信。

1.2 功能

1)為用戶或用戶群提供Internet骨干網(wǎng)的高速接入；

2)作為骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)，連接不同地理區(qū)域的Internet網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商。

1.3 衛(wèi)星通信的發(fā)展歷程

寬帶衛(wèi)星通信大致可分為三代：

第一代：從20世紀(jì)80年代到2004年，用戶的可用速率為56～256kbit/s。第二代：2005－2007年發(fā)射建立的系統(tǒng)，用戶的可用速率為256kbps～5Mbps。

第三代：從2008年開始計(jì)劃的系統(tǒng)，用戶的可用速率最高可達(dá)到20Mbit/s。

1.4 寬帶衛(wèi)星通信面臨的問題

1)隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高，傳輸帶寬需求也增大，Ka頻段可以滿足帶寬和高速率傳輸要求。

2)Ka頻段數(shù)據(jù)傳輸面臨的最大問題是降雨衰減問題，雨衰可達(dá)20-30dB，鏈路設(shè)計(jì)需要留余量。

3)在保證鏈路可用度的情況下，降雨儲(chǔ)備余量會(huì)很大，并且這些儲(chǔ)備余量只在一年中的小部分時(shí)間里是需要的，而大部分時(shí)間將會(huì)被閑置起來，沒有被充分利用，造成系統(tǒng)資源嚴(yán)重浪費(fèi)。寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2.1 體系結(jié)構(gòu)分類

1)交互式寬帶衛(wèi)星Internet 接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；

2)非對(duì)稱寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；

3)寬帶衛(wèi)星骨干傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

2.2寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)新技術(shù)

1)為了更好適應(yīng)波束覆蓋、時(shí)延約束、鏈路特性和網(wǎng)絡(luò)管理等不同要求將

發(fā)展各具特色的星座結(jié)構(gòu)；

2)采用星間鏈路；

3)采用Ka頻段或更高的Q、V頻段，星間鏈路采用激光通信；

4)衛(wèi)星天線將由傳統(tǒng)的雙重隔離頻率復(fù)用的賦形波束天線發(fā)展為空分多重

隔離頻率復(fù)用的多點(diǎn)波束蜂窩狀可控天線；

5)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器將由傳統(tǒng)的透明轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)展為對(duì)上行信號(hào)具有交換和處理功

能的處理轉(zhuǎn)發(fā)器；

6)采用各種先進(jìn)的語音和視頻圖像壓縮技術(shù)以及先進(jìn)的編碼和調(diào)制技術(shù)；

7)用戶終端小型化和智能化技術(shù)。寬帶衛(wèi)星通信自適應(yīng)傳輸技術(shù)

自適應(yīng)傳輸?shù)幕舅枷胧墙邮斩藢?duì)信道進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)，并將估計(jì)得到的信道狀態(tài)信息通過反饋信道傳送給發(fā)射端，發(fā)射端再根據(jù)信道狀態(tài)信息改變發(fā)射功率、符號(hào)傳輸速率、星座、編碼率或這些參數(shù)的任意組合，來保持Eb/N0恒定。

現(xiàn)有寬帶衛(wèi)星自適應(yīng)傳輸技：DVB-S和DVB-S2。寬帶衛(wèi)星信道估計(jì)

1)Ka頻段衛(wèi)星信道特性及動(dòng)態(tài)雨衰仿真；

2)SC-FDE體制下仿真；

3)SC-FDE下的AWGN信道估計(jì)仿真；

4)SC-FDE下的RICE信道估計(jì)仿真。自適應(yīng)編碼調(diào)制策略

5.1 編碼調(diào)制方案優(yōu)化及自適應(yīng)調(diào)整顆粒度設(shè)計(jì)

1)信道編碼碼型的選擇；

2)LDPC碼在高階調(diào)制下的研究；

3)自適應(yīng)調(diào)整顆粒度設(shè)計(jì)；

4)AMC MODCOD模式的確定；

5)自適應(yīng)編碼調(diào)制顆粒度設(shè)。

5.2 自適應(yīng)編碼調(diào)制策略

1)自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)隨信道狀態(tài)的變化而改變數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，不能?/p>

證固定的數(shù)據(jù)傳輸速率和延時(shí)。

2)自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)發(fā)射功率保持恒定，信道條件好的用戶使用較高的數(shù)據(jù)率，信道條件差的用戶使用較低的數(shù)據(jù)率，從而避免了功率控制技術(shù)存在的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”，提高了系統(tǒng)平均吞吐量。

3)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)編碼調(diào)制結(jié)構(gòu)需要接收端進(jìn)行準(zhǔn)確的信道估計(jì)。

4)信道估計(jì)和反饋路徑的總延時(shí)要比信道變化快，否則自適應(yīng)機(jī)制無法使

用。

5.3 系統(tǒng)性能評(píng)估

1)歸一化吞吐量:

2)MCS的平均吞吐量為:寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)接入動(dòng)態(tài)流量控制

6.1 業(yè)務(wù)調(diào)度算法需要考慮的因素

1)無線鏈路可變性；

2)QoS；

3)公平性；

4)吞吐量和信道使用率；

5)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。

6.2 調(diào)度算法說明

若新鏈路接入請(qǐng)求帶寬小于系統(tǒng)可用剩余帶寬，則該鏈路能以最大需求帶寬獲得服務(wù)；若新鏈路接入請(qǐng)求帶寬大于系統(tǒng)可用剩余帶寬或鏈路離開系統(tǒng)時(shí)，則重新計(jì)算系統(tǒng)效能函數(shù)，允許動(dòng)態(tài)地改變某些鏈路的QoS等級(jí)并進(jìn)行帶寬重分配，確保較高的鏈路接入成功率和系統(tǒng)帶寬利用率。

若有鏈路斷開連接時(shí)，釋放該鏈路占有的帶寬，系統(tǒng)的可用帶寬增加，則重新計(jì)算系統(tǒng)的效能函數(shù)，允許動(dòng)態(tài)地改變某些鏈路的QoS等級(jí)并進(jìn)行帶寬重分配，確保系統(tǒng)具有較高的帶寬利用率。國外典型寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)

1)美國Spaceway-3，狂藍(lán)-1，Teledesic；

2)加拿大Anik-F2、F3；

3)歐洲KA-SAT，Hotbird-6，Eurobird-3，天體-1E；

4)泰國IP-STAR；

5)日本W(wǎng)INDS；

6)以色列Amos；

7)印度G-star4。

第五篇：聚焦智能電網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)

聚焦智能電網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)

核心提示：1智能電網(wǎng)的技術(shù)概況智能電網(wǎng)是為了實(shí)現(xiàn)能源替代和兼容利用，它需要在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即時(shí)連接的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)

（real-time）、高速（high-speed）、雙向（two-way）的效果，整體性地提高電網(wǎng)的綜合效率。它可以利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，遇到電力供應(yīng)的高峰期之時(shí)，能夠在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度

1智能電網(wǎng)的技術(shù)概況

智能電網(wǎng)是為了實(shí)現(xiàn)能源替代和兼容利用，它需要在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即時(shí)連接的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)（real-time）、高速（high-speed）、雙向（two-way）的效果，整體性地提高電網(wǎng)的綜合效率。它可以利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，遇到電力供應(yīng)的高峰期之時(shí)，能夠在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺口，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理；同時(shí)，智能電表也可以作為互聯(lián)網(wǎng)路由器，推動(dòng)電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、運(yùn)行寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號(hào)。

2009年6月27～28日，第一屆智能電網(wǎng)研究論壇在天津大學(xué)召開。論壇共安排了十四個(gè)學(xué)術(shù)報(bào)告，從智能電網(wǎng)的基本理念、技術(shù)組成、設(shè)備需求等多個(gè)角度對(duì)我國智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行了探討。天津大學(xué)余貽鑫院士的報(bào)告為―智能電網(wǎng)的原動(dòng)力、技術(shù)組成和實(shí)施路線‖。報(bào)告中提出，系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、需求側(cè)管理、分布式電源等是推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)的原動(dòng)力。智能電網(wǎng)是綜合應(yīng)用通訊、高級(jí)傳感器、分布式計(jì)算等技術(shù)，提高輸配電網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性和效率。

華中科技大學(xué)程時(shí)杰院士在―儲(chǔ)能技術(shù)及其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用‖的報(bào)告中指出，在可再生能源發(fā)電所占比例較大的電力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用是解決如何保證系統(tǒng)正常運(yùn)行這個(gè)難題的一條可行的途徑。并提出了智能電網(wǎng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本要求，即足夠大的儲(chǔ)能容量、足夠快的功率響應(yīng)速度、足夠大的交換功率、足夠高的儲(chǔ)能效率、足夠小的放電周期、足夠長的使用壽命、足夠小的運(yùn)行費(fèi)用。

天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院院長王成山教授作了―分布式電源、微網(wǎng)、智能配電系統(tǒng)‖的報(bào)告，分別對(duì)分布式電源、微網(wǎng)和智能配電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用以及存在的問題進(jìn)行了介紹，并分析了三者之間的關(guān)系。山東理工大學(xué)徐丙垠教授的―智能配電網(wǎng)中的配電自動(dòng)化技術(shù)‖、加拿大卑詩省水電公司欒文鵬的―高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)‖、國家電網(wǎng)需求側(cè)管理中心陳江華的―我國需求側(cè)管理實(shí)踐成效與展望‖、智能電網(wǎng)—遠(yuǎn)景，技術(shù)與應(yīng)用‖等，都從不同角度分析和探討了智能電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)方式和發(fā)展前景。

2智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

我國數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)涵蓋了發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個(gè)環(huán)節(jié)，包括：信息化平臺(tái)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、柔性交流輸電，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、用電管理采集系統(tǒng)等。實(shí)際上，目前我國數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)可以算是智能電網(wǎng)的雛形。

2.1參考量測(cè)技術(shù)

參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。

未來的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計(jì)?；谖⑻幚砥鞯闹悄鼙碛?jì)將有更多的功能，除了可以計(jì)量每天不同時(shí)段電力的使用和電費(fèi)外，還有儲(chǔ)存電力公司下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率，并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級(jí)的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策，編制時(shí)間表，自動(dòng)控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。

對(duì)于電力公司來說，參數(shù)量測(cè)技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持，包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系（WAMS）、設(shè)備健康狀況和能力、表計(jì)的損壞、故障定位、變壓器和線路負(fù)荷、關(guān)鍵元件的溫度、停電確認(rèn)、電能消費(fèi)和預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)。新的軟件系統(tǒng)將收集、儲(chǔ)存、分析和處理這些數(shù)據(jù)，為電力公司的其他業(yè)務(wù)所用。

未來的數(shù)字保護(hù)將嵌入計(jì)算機(jī)代理程序，極大地提高可靠性。計(jì)算機(jī)代理程序是一個(gè)自治和交互的自適應(yīng)的軟件模塊。廣域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、保護(hù)和控制方案將集成數(shù)字保護(hù)、先進(jìn)的通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)代理程序。在這樣一個(gè)集成的分布式的保護(hù)系統(tǒng)中，保護(hù)元件能夠自適應(yīng)地相互通信，這樣的靈活性和自適應(yīng)能力極大地提高可靠性，因?yàn)榧词共糠窒到y(tǒng)出現(xiàn)了故障，其他的帶有計(jì)算機(jī)代理程序的保護(hù)元件仍然能夠保護(hù)系統(tǒng)。

2.2智能電網(wǎng)通信技術(shù)

建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一

樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場(chǎng)，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價(jià)值。

適用于智能電網(wǎng)的通信技術(shù)需具備以下特征：一是具備雙向性、實(shí)時(shí)性、可靠性特征，出于安全性考慮理論上應(yīng)是與公網(wǎng)隔離的電力通信專網(wǎng)。二是具備技術(shù)先進(jìn)性，能夠承載智能電網(wǎng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)和未來擴(kuò)展業(yè)務(wù)。三是最好具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可具有面向電力智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)的定制開發(fā)和業(yè)務(wù)升級(jí)能力。

作為國家電網(wǎng)公司從事骨干信息通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行管理的直屬公司，國網(wǎng)信息通信有限公司高度重視智能電網(wǎng)建設(shè)工作，積極開展相關(guān)前期研究工作，并著力推進(jìn)有關(guān)信息通信技術(shù)（ICT）的軟硬件產(chǎn)品研發(fā)，開展新一代電力信息通信（ICT）網(wǎng)絡(luò)模式研究,加快信息通信產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

電力客戶用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，信通公司積極參與其中與信息通信專業(yè)相關(guān)的研究，向國家電網(wǎng)公司提交了通信專題技術(shù)報(bào)告。同時(shí)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，進(jìn)一步完善了用電信息采集主站軟件平臺(tái)、基于電力線寬帶通信技術(shù)的采集器等產(chǎn)品。

智能電網(wǎng)客戶服務(wù)是智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與客戶之間實(shí)時(shí)交互響應(yīng)，增強(qiáng)電網(wǎng)綜合服務(wù)能力，滿足互動(dòng)營銷需求，提升服務(wù)水平的重要手段。信通公司將智能電網(wǎng)客戶服務(wù)試

點(diǎn)分別設(shè)立在北京蓮香園小區(qū)和阜成路95號(hào)院。其中，阜成路95號(hào)院試點(diǎn)以光纖入戶為主要特點(diǎn)，以機(jī)頂盒和電視機(jī)為展現(xiàn)手段，實(shí)現(xiàn)三表抄收和查詢、物業(yè)、配送、網(wǎng)絡(luò)增值等一系列特色服務(wù)，體現(xiàn)出良好的交互性和智能化特色。

2.3信息管理系統(tǒng)

智能電網(wǎng)中的信息管理系統(tǒng)應(yīng)主要包括采集與處理、分析、集成、顯示、信息安全等五個(gè)功能。

（1）信息采集與處理。主要包括詳盡的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、分布式的數(shù)據(jù)采集和處理服務(wù)、智能電子設(shè)備(intelligentelectronicdevice，IED)資源的動(dòng)態(tài)共享、大容量高速存取、冗余備用、精確數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)等。（2）信息分析。對(duì)經(jīng)過采集、處理和集成后的信息進(jìn)行業(yè)務(wù)分析，是開展電網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)的重要輔助工具?？v向包括―發(fā)電–輸電–配

電–需求側(cè)‖四級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)分析和―國家–大區(qū)–省級(jí)–地縣‖四級(jí)電網(wǎng)信息分析。橫向包括發(fā)電計(jì)劃、停電管理、資產(chǎn)管理、維護(hù)管理、生產(chǎn)優(yōu)化、風(fēng)險(xiǎn)管理、市場(chǎng)運(yùn)作、負(fù)荷管理、客戶關(guān)系管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理等業(yè)務(wù)模塊分析。（3）信息集成。智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)在縱向上要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈信息集成和電網(wǎng)信息集成，橫向上要實(shí)現(xiàn)各級(jí)電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)的信息集成。（4）信息顯示。為各類型用戶提供個(gè)性化的可視化界面，需要合理運(yùn)用平面顯示、三維動(dòng)畫、語音識(shí)別、觸摸屏、地理信息系統(tǒng)(GIS)等視頻和音頻技術(shù)。（5）信息安全。智能電網(wǎng)必須明確各利益主體的保密程度和權(quán)限，并保護(hù)其資料和經(jīng)濟(jì)利益。因此，必須研究復(fù)雜大系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)生存、主動(dòng)實(shí)時(shí)防護(hù)、安全存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)病毒防范、惡意攻擊防范、網(wǎng)絡(luò)信任體系與新的密碼等技術(shù)。

2.4智能調(diào)度技術(shù)

智能調(diào)度是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)則是智能調(diào)度研究與建設(shè)的核心，是全面提升調(diào)度系統(tǒng)駕馭大電網(wǎng)和進(jìn)行資源優(yōu)化配置的能力、縱深風(fēng)險(xiǎn)防御能力、科學(xué)決策管理能力、靈活高效調(diào)控能力和公平友好市場(chǎng)調(diào)配能力的技術(shù)基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)面臨著許多問題，包括非自動(dòng)、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。為適應(yīng)大電網(wǎng)、特高壓以及智能電網(wǎng)的建設(shè)運(yùn)行管理要求，實(shí)現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)的科學(xué)決策、電網(wǎng)運(yùn)行的高效管理、電網(wǎng)異常及事故的快速響應(yīng)，必須對(duì)智能調(diào)度加以分析研究。

為加快推進(jìn)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和應(yīng)用功能規(guī)范編寫工作，國網(wǎng)電力科學(xué)研究院受國家電力調(diào)度中心委托，承擔(dān)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)工作。2009年7月6日至18日，在國調(diào)中心帶領(lǐng)下，國網(wǎng)電科院工作組順利完成智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，并討論確定智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)功能規(guī)范體系，為一體化智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的快速有序建設(shè)提供指導(dǎo)。國網(wǎng)電科院工作組成員全程參與了智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)和四大應(yīng)用的總體設(shè)計(jì)，承擔(dān)并順利完成調(diào)度計(jì)劃應(yīng)用、安全校核應(yīng)用和調(diào)度管理應(yīng)用的功能流程和總體設(shè)計(jì)。

2.5高級(jí)電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換及控制的一種現(xiàn)代技術(shù)，節(jié)能效果可達(dá)10～40，可以減少機(jī)電設(shè)備的體積并能夠?qū)崿F(xiàn)最佳工作效率

。目前，半導(dǎo)體功率元器件向高壓化、大容量化發(fā)展，電力電子產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了以SVC為代表的柔性交流輸電技術(shù)、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術(shù)、以高壓變頻為代表的電氣傳動(dòng)技術(shù)，以智能開關(guān)為代表的同步開斷技術(shù)，以及以靜止無功發(fā)生器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器為代表的用戶電力技術(shù)等。

柔性交流輸電技術(shù)是新能源、清潔能源的大規(guī)模接入電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，將電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，通過對(duì)電力系統(tǒng)參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅降低輸電損耗、提高輸電線路輸送能力和保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平。

高壓直流輸電技術(shù)對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其中，輕型直流輸電系統(tǒng)采用GTO、IGBT等可關(guān)斷的器件組成換流器，使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競(jìng)爭力。此外，可關(guān)斷器件組成的換流器，還可用于向海上石油平臺(tái)、海島等孤立小系統(tǒng)供電，未來還可用于城市配電系統(tǒng)，接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。輕型直流輸電系統(tǒng)更有助于解決清潔能源上網(wǎng)穩(wěn)定性問題。

高壓變頻技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)電率一般可達(dá)30左右，但缺點(diǎn)是成本高，并產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。同步開斷(智能開關(guān))技術(shù)是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。目前，高壓開關(guān)大都是機(jī)械開關(guān)，開斷時(shí)間長、分散性大，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定相開斷。實(shí)現(xiàn)同步開斷的根本出路在于用電子開關(guān)取代機(jī)械開關(guān)。

2.6分布式能源接入技術(shù)

智能電網(wǎng)的核心在于構(gòu)建具備智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可對(duì)電網(wǎng)與用戶用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集，且采用最經(jīng)濟(jì)與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的最優(yōu)配置與利用，提高電網(wǎng)運(yùn)營的可靠性和能源利用效率。

分布式電源（DER）的種類很多，包括小水電、風(fēng)力發(fā)電、光伏電源、燃料電池和儲(chǔ)能裝置（如飛輪、超級(jí)電容器、超導(dǎo)磁能存儲(chǔ)、液流電池和鈉硫蓄電池等）。一般來說，其容量從1kW到10MW。配電網(wǎng)中的DER由于靠近負(fù)荷中心，降低了對(duì)電網(wǎng)擴(kuò)展的需要，并提高了供電可靠性，因此得到廣泛采用。特別是有助于減輕溫室效應(yīng)的分布式可再生能源，在許多國家政府政策上的大力支持下，迅速增長。目前，在北歐的幾個(gè)國家，DER已擁有30以上的發(fā)電量分額。在美國DER目前只占總?cè)萘康?，而預(yù)期到2020年時(shí)這一份額將達(dá)25。

大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運(yùn)行，徹底

改變了傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)單向潮流的特點(diǎn)，要求系統(tǒng)使用新的保護(hù)方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。然而，通過高級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)把這些分布式電源無縫集成到電網(wǎng)中來并協(xié)調(diào)運(yùn)行，將可帶來巨大的效益。除了節(jié)省對(duì)輸電網(wǎng)的投資外，它可提高全系統(tǒng)的可靠性和效率，提供對(duì)電網(wǎng)的緊急功率和峰荷電力支持，及其他一些輔助服務(wù)功能，如無功支持、電能質(zhì)量改善等；同時(shí)，它也為系統(tǒng)運(yùn)行提供了巨大的靈活性。如在風(fēng)暴和冰雪天氣下，當(dāng)大電網(wǎng)遭到嚴(yán)重破壞時(shí)，這些分布式電源可自行形成孤島或微網(wǎng)向醫(yī)院、交通樞紐和廣播電視等重要用戶提供應(yīng)急供電。

3智能電網(wǎng)的功能實(shí)現(xiàn)

目前，智能電網(wǎng)研究較為成熟的主要是美國，美國多個(gè)州已開始設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)，GE、IBM、西門子、Google、Intel等信息產(chǎn)業(yè)龍頭都已投入智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)。

美國能源部中國辦公室的MaitinSchoenbauer出席了2009年6月在天津大學(xué)召開的第一屆智能電網(wǎng)研究論壇，介紹了美國智能電網(wǎng)的有關(guān)情況。MartinSchoenbauer介紹了―美國能源部智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)‖，美國能源部正在發(fā)起建立智能電網(wǎng)信息共享交流平臺(tái)和信息庫，資助智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，并指出清潔能源和智能電網(wǎng)將是中美能源領(lǐng)域合作的重要內(nèi)容。

美國科羅拉多州的波爾得市是美國第一個(gè)智能電網(wǎng)城市。每戶家庭都安排了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時(shí)的電價(jià)，從而把一些事情，比如洗衣服、燙衣服等安排在電價(jià)低的時(shí)間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽能等清潔能源。同時(shí)，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問題出現(xiàn)，可以重新配備電力。

在美國西弗吉尼亞州，阿勒格尼電力公司(AlleghenyEnergy)的―超級(jí)電路‖項(xiàng)目(SuperCircuitproject)把先進(jìn)的監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)技術(shù)結(jié)合在一起，從而增強(qiáng)供電線路的可靠性與安全性。該電網(wǎng)將整合生物柴油發(fā)電、能量儲(chǔ)存以及先進(jìn)的計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施(智能儀表)和通信網(wǎng)絡(luò)，迅速地預(yù)測(cè)、確定并幫助解決網(wǎng)絡(luò)問題。

美國科羅拉多州科林斯堡（FortCollins）及該市擁有的公用事業(yè)公司支持多項(xiàng)清潔能源計(jì)劃。其中一項(xiàng)涉及在五個(gè)用戶區(qū)域內(nèi)把太陽能和風(fēng)能等近30種可再生能源結(jié)合在一起。該計(jì)劃與其他一些分布式供電系統(tǒng)共同支持該市一個(gè)稱為FortZED的零能耗區(qū)。

美國夏威夷大學(xué)(UniversityofHawaii)在研制一個(gè)配電管理系統(tǒng)平臺(tái)，它采用智能計(jì)量作為門戶站，綜合了需求反應(yīng)、住宅節(jié)能自動(dòng)化、分布式發(fā)電優(yōu)化管理、配電系統(tǒng)的儲(chǔ)存與負(fù)荷、允許配電系統(tǒng)與主電網(wǎng)中其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)的各種控制手段。

美國伊利諾伊理工學(xué)院(IllinoisInstituteofTechnology)的―完美電力‖(PerfectPower)項(xiàng)目應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)建設(shè)微型電網(wǎng)的原型，該微型電網(wǎng)能夠?qū)χ麟娋W(wǎng)的變化作出反應(yīng)，增強(qiáng)電網(wǎng)的可靠性，并降低電力需求